Verwendung von Überspannungsgeneratoren und Prüfgeräten zum Schutz elektrischer Systeme

Blitze sind eine schwere Naturkatastrophe, die den normalen Betrieb von Kommunikationsgeräten, Computernetzwerksystemen und Energiesystemen ernsthaft gefährden und den Unternehmen direkte und indirekte wirtschaftliche Verluste verursachen kann. Beispielsweise werden Gebäude beschädigt, wichtige Anlagen werden schwer beschädigt und die Sicherheit von Personen ist gefährdet. Geräteschäden, Unterbrechungen des Kommunikationsnetzes und der Verlust wichtiger Informationen beeinträchtigen die normale Produktion und Arbeit und haben große Auswirkungen auf Produktion und Leben. Dann kommt es zum Blitz Überspannungsgenerator ist in unserem Leben von großer Bedeutung.

1. Grundsätze für die Verkabelung und Einrichtung des Überspannungsgenerators
Überspannungsgeneratoren, auch Überspannungsschutz genannt, Überspannungsprüfgeräteoder Blitzschutzgeräte, abgekürzt „SPD“, haben ein Grundprinzip. Im Moment des Auftretens einer vorübergehenden Überspannung (Blitzwelle) (im Millisekunden- oder Nanosekundenbereich) müssen alle geschützten Objekte (Geräte, Leitungen usw.) im geschützten Bereich an das Isopotentialsystem angeschlossen werden. Dadurch kann die Amplitude der transienten Überspannung im Stromkreis innerhalb des Gerätelagerbereichs begrenzt werden. Dieser Stromkreis umfasst die aktive Leitung des Stromversorgungssystems und die Signalübertragungsleitung. SPD-Komponenten werden in Spannungsschaltertypen und Spannungsbegrenzungstypen unterteilt. Spannungsschaltertyp-SPD, wie z. B. Funkenstrecke, Gasentladungsröhre und Thyristorschaltung, haben eine hohe Impedanz, wenn kein Spannungsstoß auftritt, aber ihre Impedanz ändert sich während der Spannungsstoßreaktion auf einen niedrigen Wert; Spannungsbegrenzungs-SPDs wie Varistor und Unterdrückungsdiode haben eine hohe Impedanz, wenn keine Überspannung auftritt, ihre Impedanz verringert sich jedoch allmählich mit zunehmendem Überspannungsstrom und erhöhter Spannung. Verschiedene SPD-Typen nutzen die Eigenschaften jeder Komponente, um Hybrid-SPD mit Spannungsschalter, Spannungsbegrenzung oder beiden Eigenschaften zu bilden.

Überspannungsgenerator SG61000 5 AL7

2. Die Bedeutung der Auswahl des richtigen Leistungs-SPD für a Überspannungsgenerator
Zum Schutz vor dem Eindringen von Blitzwellen in das allgemeine Niederspannungs-Stromverteilungssystem sollten je nach Bedeutung des Schutzobjekts 1-2 SPND-Ebenen installiert werden. Zum Schutz vor dem Eindringen von Blitzwellen in das Niederspannungs-Stromverteilungssystem des Informationssystems sollte das Risiko eines Blitzeinschlags umfassend anhand der Umgebungsfaktoren des Informationssystems, der Bedeutung der Ausrüstung des Informationssystems und der Schwere nach einem Blitzeinschlag bewertet werden. Der Schutz vor transienten Überspannungswellen von Blitzen in Informationssystemen ist in die vier Stufen a, b, c und d unterteilt:
A. Level sollte 3-4 Level SPD im Niederspannungssystem installieren;
B. Level sollte 2-3 Level SPD im Niederspannungssystem installieren;
C. Level sollte 2-Level-SPD im Niederspannungssystem installieren;
D. Im Niederspannungssystem sollte ein SPD mit mindestens 1 Ebene installiert werden.

Die erste Ebene sollte vor dem Verteilerkasten der Haupteingangsleitung installiert werden, die zweite Ebene sollte vor dem Verteilerkasten installiert werden, die dritte Ebene sollte vor dem Verteilersystem wichtiger Geräte installiert werden und die vierte Ebene sollte installiert werden sollte vor der funktionierenden Stromversorgung elektronischer Geräte installiert werden. Da der erste Blitzeinschlag eine Stromwelle von 10/350 μs ist, sollte die SPD der ersten Ebene eine Spannungsschalter-SPD wählen (Überspannungsgenerator) mit Testwelle von 10/350 μs, und die SPD der Stufe 2 und höher kann zwischen Spannungsbegrenzungs-SPD oder Hybrid-SPD mit Testwelle von 8/20 μs wählen.

3. Anzahl und Einstellung von Überspannungsgenerator SPD
In TN-CS- und TN-C-Systemen gibt es Phasendrähte und PEN-Drähte im Stromeingangskreis, und die PEN-Drähte müssen mit dem gleichen Potenzialniveau an die Erdungssammelschiene angeschlossen werden, daher sollte auf diesen beiden kein SPD installiert werden Systeme. In TN-S- und TT-Systemen sind die N-Drähte am Eingang nicht geerdet, und SPD sollte auf die gleiche Weise wie die Phasendrähte an den N-Drähten installiert werden.

Es ist zu beachten, dass das Erdungssystem der 10-kV-Netze einiger Städte in China damit begonnen hat, Erdungssysteme mit geringem Widerstand einzuführen. Der Erdschlussstrom dieses Netzwerks ist nicht der kapazitive Strom von 10–20 Ampere, sondern ein großer Erdschlussstrom von Hunderten oder Tausenden Ampere. Aufgrund der Tatsache, dass die Umspannwerke in Chinas 10-kV-Verteilung über keine Schutzerdung an der Außenseite der Geräte und keine Systemerdung von 220/380-V-N-Systemen verfügen, die als ausländische Umspannwerke getrennt sind, führt der oben genannte große Erdschlussstrom zu einer Fehlerspannung von 1-2 kV Der Erdungswiderstand des Umspannwerks und die Dauer der Fehlerspannung müssen der Summe der Aktionszeit von 10-kV-Erdungskurzschlussrelais und Leistungsschaltern entsprechen, etwa 0.5 s bis 1 s. Diese vorübergehende Überspannung am Boden birgt die Gefahr eines Stromschlags innerhalb der TN-Systeme und kann im Alter elektrische Kurzschlüsse auslösen Überspannungsprüfgeräte und Leitungen in den TT-Systemen. Es kann außerdem dazu führen, dass SPDs in Überspannungsschutzgeräten durchbrennen und einen dauerhaften Erdungskurzschluss verursachen, da die Wärmekapazität von SPDs nur transiente Überspannungen in μs, nicht aber transiente Überspannungen und Ströme in ms verträgt. Daher sollte bei TT-Systemen, die mit 10-kV-Netzerdungssystemen betrieben werden, die Einstellung des Überspannungsschutzes nicht auf die übliche Weise erfolgen, sondern durch den Anschluss des Phasenleiters über SPD an den N-Leiter, der mit dem verbunden ist durch Funkenstrecken geerdet. Durch die Einstellung der Funkenstrecken-Entladungsspannung auf 3 kV bis 3.5 kV können Unfälle vermieden werden, die durch Erdungsfehler im 10-kV-Netz verursacht werden, die aufgrund einer vorübergehenden Überspannung am Boden zum Durchbrennen des SPD führen können.

4.Vorsichtsmaßnahmen für Überspannungsgenerator
Überspannungsschutzgeräte (SPDs) können durch einen Blitzeinschlag beschädigt werden oder ihre Lebensdauer ist aufgrund ihres Langzeitgebrauchs und des erhöhten Leckstroms abgelaufen. Wenn der Leckstrom auf einen bestimmten Wert ansteigt, leuchtet die Leuchtdiode darüber nicht mehr oder zeigt auf andere Weise ihren Ausfall an und eine Ersatzdiode sollte rechtzeitig ausgetauscht werden. Erfolgt der Austausch nicht rechtzeitig, wird das SPD vollständig beschädigt und ein Kurzschluss in der Phasenleitung wird zu einem Erdschluss. Wie bei anderen Erdschlüssen kann es zu einem Überstrom auf der Leitung kommen. Einige SPD-Produkte sind mit Überstromschutzschaltern ausgestattet. Wenn das Produkt nicht über diese Komponente verfügt, sollte die Leitung mit Überstromschutzvorrichtungen (Sicherungen, Leistungsschalter) versehen werden. Es kann auf der Verbindungsleitung des SPD installiert werden, oder es kann das Überstromschutzgerät auf der Stromleitung verwendet werden. Letzterer Weg ist wirtschaftlicher, führt jedoch dazu, dass die Stromleitung aufgrund des Ausfalls des SPD unterbrochen wird, und ist für Stromleitungen mit hoher Last nicht geeignet.

Wenn das SPD ein Gerät zum Schutz vor Stromschlägen der Klasse I (Gerät mit Metallgehäuse und PE-Leitung) schützt, kann der Ausfall des SPD zu Elektroschockunfällen führen, wenn der Erdschlussstrom Id auf der PEN-Leitung und der PE1-Leitung erzeugt wird. Dieser Spannungsabfall wird entlang der PE2-Leitung an die Außenhülle des übertragen Überspannungsprüfgeräte. Wenn uf größer als die sichere Spannungsgrenze ist (50 V für trockene Orte und 25 V für feuchte Orte), besteht die Möglichkeit eines Unfalls durch Elektroschocks. Daher sollte auf der Stromseite des SPD ein Leckschutz-RCD installiert werden, wie in der gestrichelten Linie in der Abbildung dargestellt, um das Auftreten eines Elektroschockunfalls zu verhindern. Wenn in der Stromleitung ein Funkenstrecken-SPD mit großer Kapazität installiert ist, kann es beim Freisetzen des Stoßstroms heißes, freies Gas ausstoßen, was leicht zu Explosionen oder Bränden führen kann. Solche SPDs sollten nicht an explosions- oder feuergefährdeten Orten installiert werden und sollten von brennbaren Stoffen ferngehalten werden.

Angesichts der zunehmenden Zahl intelligenter Gemeinschaftsprojekte ist es unerlässlich, Maßnahmen zu ergreifen, um durch Blitzschlag verursachte Gebäudekatastrophen zu verhindern. Überspannungsschutzgeräte erfreuen sich aufgrund ihrer einzigartigen Schutzfunktionen immer größerer Beliebtheit.